电动机练习题.doc

1 某一用直流电动机提升重物的装置 重物的质量 m 50 kg 电源电压为 120 V 当电动机以 v 0 9 m s 的恒定速度向上提升重物时 电路中的电流 I 5 A g 取 10 m s2 求 1 电动机线圈的电阻 R 等于多少 2 若因故障电动机不能转动 这时通过电动机线圈的电流多大 电动机消耗的 电功率又为多大 解析解析 1 1 电动机消耗的总功率电动机消耗的总功率P P总 总 UIUI 电动机的输出功率等于机械功率电动机的输出功率等于机械功率P P机 机 FvFv mgvmgv 电动机的发热功率电动机的发热功率P P热 热 I I2 2R R 而电动机消耗的总功率 热功率和输出功率之间的关系为而电动机消耗的总功率 热功率和输出功率之间的关系为P P总 总 P P热 热 P P机 机 所以所以P P热 热 P P总 总 P P机 机 则 则R R 6 6 U UI I m mg gv v I I2 2 2 2 电动机不转动时相当于一纯电阻 由欧姆定律得电动机不转动时相当于一纯电阻 由欧姆定律得 I I 2020 A A U U R R 所以 此时电动机消耗的电功率等于发热功率所以 此时电动机消耗的电功率等于发热功率 P P I I 2 2R R 2 2 400400 W W 2 在研究微型电动机的性能时 可采用如图所示的实验电路 当调节滑动变阻 器 R 使电动机停止转动时 电流表和电压表的示数分别为 0 5 A 和 1 0 V 重 新调节 R 使电动机恢复正常运转时 电流表和电压表的示数分别为 2 0 A 和 15 0 V 求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻 解析解析 当电流表和电压表的示数为当电流表和电压表的示数为 0 50 5 A A 和和 1 01 0 V V 时电动机停止工作 时电动机停止工作 电路中只有电动机的内阻消耗电能 其阻值电路中只有电动机的内阻消耗电能 其阻值r r 2 02 0 当电动机当电动机 U U1 1 I I1 1 1 1 0 0 V V 0 0 5 5 A A 正常工作时 电流表 电压表示数分别为正常工作时 电流表 电压表示数分别为 2 02 0 A A 和和 15 015 0 V V 则电动机的总功率 则电动机的总功率 P P总 总 U U2 2I I2 2 15 0 2 015 0 2 0 W W 30 030 0 W W 线圈电阻的热功率 线圈电阻的热功率P P热 热 I I r r 2 02 02 2 2 2 2 2 2 2 W W 8 08 0 W W 所以 所以P P输出 输出 P P总 总 P P热 热 30 030 0 W W 8 08 0 W W 22 022 0 W W 3 3 微型吸尘器的直流电动机的内阻一定 为微型吸尘器的直流电动机的内阻一定 为 1 1 当加在它两端的电压为 当加在它两端的电压为 2 02 0 V V 时 电流为时 电流为 0 80 8 A A 且能正常工作 求 且能正常工作 求 1 1 它的额定输入功率多大 它的额定输入功率多大 2 2 工作时由导线发热损失的功率多大 工作时由导线发热损失的功率多大 3 3 它的最大输出功率多大 它的最大输出功率多大 解析解析 1 1 电动机的额定输入功率为 电动机的额定输入功率为 P P 额 额 UIUI 2 0 0 82 0 0 8 W W 1 61 6 W W 2 2 电动机的发热功率为 电动机的发热功率为 P P 热 热 I2RI2R 0 8 2 1 0 8 2 1 W W 0 640 64 W W 3 3 根据能量的转化与守恒 电动机的最大输出功率为 根据能量的转化与守恒 电动机的最大输出功率为 P P 出 出 P P 额 额 P P 热 热 0 960 96 W W 答案答案 1 1 6 1 1 6 W W 2 0 64 2 0 64 W W 3 0 96 3 0 96 W W 4 4 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图 电动机内阻如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图 电动机内阻r r 0 80 8 电路中另一电阻 电路中另一电阻R R 1010 直流电压 直流电压U U 160160 V V 电压表示数 电压表示数U Uv v 110110 V V 试求 试求 1 1 通过电动机的电流 通过电动机的电流 2 2 输入电动机的电功率 输入电动机的电功率 3 3 若电动机以若电动机以v v 1 1 m sm s 匀速竖直向上提升重物 求该重物的质量 匀速竖直向上提升重物 求该重物的质量 g g取取 1010 m sm s2 2 解析解析 1 1 电阻电阻R R两端的电压两端的电压U UR R U U U Uv v 160160 V V 110110 V V 5050 V V 电阻电阻R R中的电流中的电流I I A A 5 5 A A 通过电动机的电流也为 通过电动机的电流也为 5 5 A A U UR R R R 5 50 0 1 10 0 2 2 输入电动机的电功率输入电动机的电功率P P IUIUv v 5 1105 110 V V 550550 W W 3 3 电动机输出的功率用来提升重物 电动机输出的功率用来提升重物 P P I I2 2r r mgvmgv 解得 解得 m m 5353 kg kg 答案答案 1 5 1 5 A A 2 550 2 550 W W 3 53 3 53 kgkg 5 5 一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表 规格规格后轮驱动直流永磁毂电机后轮驱动直流永磁毂电机 车型车型26 26 电动自行车电动自行车额定输出功率额定输出功率 120120 W W 整车质量整车质量 3030 kgkg 额定转速额定转速 240240 r minr min 最大载重最大载重 120120 kgkg 额定电压额定电压 4040 V V 续行里程续行里程大于大于 4040 kmkm额定电流额定电流 4 4 A A 1 1 此车的电动机在额定电压下正常工作时 消耗的电功率是多大 此车的电动机在额定电压下正常工作时 消耗的电功率是多大 2 2 此电动机的内阻是多少 电动机正常工作时的效率此电动机的内阻是多少 电动机正常工作时的效率 输出功率与输入功输出功率与输入功 率之比率之比 是多少 是多少 3 3 总质量总质量 7070 kg kg 包括人及所带物品包括人及所带物品 的人骑此车沿平直公路行驶 若行驶的人骑此车沿平直公路行驶 若行驶 过程中所受的阻力为车和人总重的过程中所受的阻力为车和人总重的 0 020 02 倍 且只靠电动机提供动力 倍 且只靠电动机提供动力 g g取取 1010 m sm s2 2 求此人骑车行驶的最大速度 求此人骑车行驶的最大速度 解析解析 1 1 P P入 入 UIUI 160160 W W 2 2 由能量守恒定律有由能量守恒定律有P P入 入 P P热 热 P P出 出 即即UIUI I I2 2r r 120120 解得解得r r 2 52 5 正常工作效率正常工作效率 100 100 75 75 P P出出 P P入入 3 3 阻力阻力F Ff f 0 02 0